記者從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校微尺度物質(zhì)科學(xué)國家實(shí)驗(yàn)室量子物理與量子信息研究部成功制備出超糾纏光子“薛定諤貓”態(tài)，糾纏量子比特?cái)?shù)目最高達(dá)到10個，刷新了糾纏態(tài)制備的世界記錄。

盡管“薛定諤貓”態(tài)在宏觀世界并不存在，但在微觀量子世界中，科學(xué)家可以用光子或原子等制造這樣的狀態(tài)。兩個和兩個以上量子比特的“貓態(tài)”就是糾纏態(tài)。量子糾纏是研制具有超級計(jì)算能力的量子計(jì)算機(jī)和絕對保密的量子通訊的基礎(chǔ)。2004年，中國科大在國際上首次成功實(shí)現(xiàn)5光子糾纏的操縱。2005年底，美國和奧地利的研究人員宣布實(shí)現(xiàn)6個和8個離子的糾纏態(tài)，并且一直保持著這個記錄。

中國科大潘建偉、陳增兵、彭承志等研究人員發(fā)現(xiàn)，光子具有多種量子自由度，每個量子自由度在合適的條件下都有可能當(dāng)作一個量子比特，理論上這些不同的自由度之間也可以形成糾纏，即所謂的“超糾纏”——某個光子的兩個自由度可以同時與另外某個光子的兩個自由度糾纏起來，從而可以把一個光子當(dāng)成兩個量子比特用。實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)開展研究，實(shí)現(xiàn)了由5個光子極化狀態(tài)和空間狀態(tài)相干疊加形成的10個量子比特“薛定諤貓”態(tài)。

該成果發(fā)表在今年5月出版的《自然·物理》上。審稿人認(rèn)為，這是一個“實(shí)驗(yàn)杰作，在光學(xué)量子計(jì)算和量子度量學(xué)方面有著重要的意義”。